“碳”尋瓦斯“智”理利用新模式

——淮北礦業集團瓦斯治理工作綜述

在煤炭行業的發展進程中，瓦斯治理一直是關乎“安全生產”與“綠色發展”的關鍵命題。近年來，淮北礦業集團憑借不懈地探索與創新，構建“地面井抽采最大化和穿層鉆孔抽采最大化、盾構快速掘進連續化”的井上下一體化“1+2”瓦斯治理新模式，成功實現從瓦斯“受制者”到“掌控者”的角色轉變，讓瓦斯從“攔路猛虎”變身“清潔之能”。

井下攻堅，解鎖瓦斯治理“新密碼”

淮北礦區地質條件復雜，長期面臨嚴峻的瓦斯災害挑戰。集團17對生產礦井中，11對為煤與瓦斯突出礦井，隨著開采深度的增加，瓦斯壓力和含量持續攀升，瓦斯災害風險逐步加大。

使用傳統井下密集鉆孔預抽瓦斯治理模式，存在治理周期冗長、鉆孔施工安全風險高以及治理效果欠佳等問題。許疃礦總工程師劉韶文介紹，尤其是當主采煤層升級為突出煤層后，部分強突出區域松軟煤層無保護層可開采，傳統瓦斯治理模式難以滿足高效治災需要。

如何實現瓦斯安全高效抽采？面對困難，集團秉持“問題即課題”的理念，全力投入瓦斯治理技術的創新研發。在井下，創新性地推出復雜地質條件下大直徑高效定向鉆孔“以孔代巷”成套技術，一舉取代傳統密集高位鉆場。鉆孔孔徑增大到200毫米，篩管直徑增大到127毫米，抽采效果提升了3至4倍，實現高負壓、大孔徑、大流量穩定抽采。目前，大直徑定向高位鉆孔已全面取代傳統密集高位攔截鉆孔抽采方式。

創新實施松軟煤層井下順煤層定向長鉆孔技術，為煤巷條帶治理探索出新的路徑。其中，神源煤化工7703風巷實現順煤層定向鉆進孔深516米，一度刷新了國內碎軟煤層順煤層定向鉆進施工紀錄。在楊柳礦1077機巷中段創新采用底板梳狀定向穿層消突技術，讓松軟煤層煤巷條帶鉆孔實現無盲區抽采；鉆孔最大孔深576米，抽采濃度高達90%，單孔抽采純量0.6立方米，為普通穿層鉆孔抽采效果的50至60倍，節省了大量瓦斯治理巷道和鉆孔工程，大大縮短了工作面掘進準備時間。

自2020年起，通過取消底抽巷鉆場及高位鉆場，已累計節省瓦斯治理巖巷工程2.2萬米、鉆孔工程65萬米，既減少了治災工程、解放了掘進隊伍，又提高了治災效果、降低了安全風險。

近年來，淮北礦業集團堅持大國重器破“瓶頸”、盾構機助力治“大災”，先后投入11臺礦用盾構機用于礦井治災和開拓巷道施工，為治災工程贏得寶貴時間；推廣應用自動化鉆探、智能化鉆排作業線，在臨渙、許疃等5對礦井建成10余條全自動鉆探作業線，在臨渙礦建成行業首條智能化鉆排作業線，人均效率提升了32%；加快抽采管控信息化建設進度，開啟瓦斯“智”理新篇章。

地面突破，開辟瓦斯治理“新戰場”

“地面瓦斯治理不受時間和空間的制約，能夠以‘超前施工時間’換‘井下作業空間’，降低了井下施工的安全風險。”集團通防地測部部長丁衛平一語道出了地面瓦斯治理的獨特優勢。

為攻克大埋深、高瓦斯含量和高瓦斯壓力煤層的瓦斯治理難題，集團在蘆嶺礦大膽嘗試，先后施工3口地面水平分段壓裂井。通過不斷優化煤層頂板水平分段壓裂井布置方式，完善定向多簇射孔工藝，成功形成高強度、大液量、大砂量壓裂排采技術。其中，Ⅲ2 采區的 LG01 水平井連續92天日產氣量穩定在1萬立方米以上，連續512天平均日產氣7075立方米，截至目前累計產氣826萬立方米，成為國內首個在松軟低滲煤層頂板鉆進、分段壓裂改造煤層排采良好的成功案例。LG03壓裂井組創新應用分支探煤井眼軌跡精準控制技術，將水平段壓裂長度增至1219米，創造了國內碎軟煤層頂板超長水平段壓裂新紀錄，目前日產氣量已穩步上升至8000立方米。

在地面采動井抽采最大化方面，集團按照上“讓”、中“抗”、下“避”的技術思路，創新實施集“固井、防護、完井”于一體的地面井施工工藝，根據不同煤層和地質條件，確立了五種井型結構，構建起一套行之有效的采動區地面井瓦斯抽采技術體系。通過科學優化井位布置、強化井壁結構，地面井抽采效果大幅提升，已成為礦區瓦斯治理的主導技術。

截至目前，集團已累計施工地面井400余口，地面井井內套管“零破斷”，加速推進瓦斯治理由“井下”向“地面”的戰略轉移。

綜合利用，蹚出綠色發展“新路徑”

瓦斯利用就是資源，排放則是廢氣。集團緊跟國家碳達峰、碳中和的政策導向，積極踐行“深耕細作瓦斯利用”的理念，持續提升瓦斯利用水平。

2019年2月，電力分公司成立瓦斯發電公司，加大瓦斯發電力度，將瓦斯“變廢為寶”創效增收。近年來，集團堅持“機組跟著氣源跑”，先后新建青東、許疃、神源煤化工、信湖瓦斯電站，并對朱仙莊等電站進行擴容改造。目前，已建成12座瓦斯電站，裝機91臺，總裝機容量達66.25兆瓦。

電力分公司黨委書記李先良表示：“瓦斯發電是清潔能源利用的藍天保衛工程，加強能源節約和生態環境保護，體現國有企業的責任和擔當。”

從“攔路猛虎”變身“清潔之能”。現在，集團瓦斯年均利用量1億立方米，發電2億度以上，不僅減少了溫室氣體的排放，更有力地推動了礦區的安全穩定和綠色發展，真正實現了化“害”為“利”、變“廢”為“寶”。

集團在瓦斯治理與利用領域的成功實踐，為煤炭行業的可持續發展提供了寶貴經驗。未來，集團繼續堅持完整準確全面貫徹新發展理念，不斷探索煤與瓦斯共采共治新路徑，以更科學的技術、更先進的裝備、更精細的管理，持續提高瓦斯綜合治理與開發利用水平，加速培育和發展新質生產力，為實現“雙碳”目標和保障國家能源安全作出新的更大貢獻。

（審核：王慶永 責編：王宏杰）